[发明专利]内燃机的燃料喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够使用多种燃料的内燃机的控制技术。

背景技术

近年来，开发出能够利用多种燃料进行运转的内燃机。在这样的内燃机中，提出了这样的技术，该技术从起动时开始到排气净化用催化剂活化为止期间使用气体燃料(CNG)，在排气净化用催化剂活化后，使用液体燃料(汽油)(例如，参照专利文献1)。

另外，还提出了这样的技术，该技术当内燃机处于冷态时使用气体燃料(CNG)，在内燃机暖机完成后使用液体燃料(汽油)(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2002-038980号公报

专利文献2：日本特开2000-213394号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，作为配置在内燃机的排气通道中的排气净化周催化剂，有时使用当处于低温状态时对特定的排出废气成分(例如，氮氧化物(NOx))等进行吸附的催化剂。这样的排气净化用催化剂能够吸附的排出废气成分量的最大值(以下称为“最大吸附量”)，具有在该排气净化用催化剂的温度高时比温度低时减小的倾向。因此，若将排气净化用催化剂的活性状态、内燃机的暖机状态作为参数，进行从气体燃料向液体燃料的切换，则在进行燃料的切换之前存在上述最大吸附量变得过少的可能性。在该场合，在不能充分地获得通过使用气体燃料而减少排气排放的效果的状态下消耗气体燃料。

本发明就是鉴于上述那样的实际情况而作出的，其目的在于，在能够有选择地使用第一燃料和第二燃料的内燃机的燃料喷射系统中良好地减少第二燃料的消耗量，该第一燃料具有阻碍排气净化用催化剂对排出废气成分的吸附的特性，该第二燃料具有不阻碍排气净化用催化剂对排出废气成分的吸附的特性。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述问题，提供一种内燃机的燃料喷射系统，该内燃机的燃料喷射系统能够使用第一燃料和第二燃料，该第一燃料阻碍排气净化用催化剂对氮氧化物的吸附，该第二燃料不阻碍排气净化用催化剂对氮氧化物的吸附；其中，着眼于作为排气净化用催化剂能够吸附的氮氧化物量的最大值的最大吸附量进行燃料的切换。

本申请的发明者进行了认真的实验及验证后发现，排气净化用催化剂的最大吸附量在排气净化用催化剂活化之前较少。因此，若使用第二燃料直到排气净化用催化剂活化，则有可能在不能充分地获得通过使用第二燃料而减少排气排放的效果的状况下消耗第二燃料。

因此，本发明提供一种内燃机的燃料喷射系统，在排气系统中设置有当处于比活化温度低的低温状态时对排气中的氮氧化物进行吸附的排气净化用催化剂，其中，具有供给装置和控制单元；

该供给装置向内燃机供给第一燃料或第二燃料的任一方，该第一燃料阻碍氮氧化物被上述排气净化用催化剂吸附的现象，该第二燃料不阻碍氮氧化物被上述排气净化用催化剂吸附的现象；

该控制单元以如下的方式控制上述供给装置，即，当上述排气净化用催化剂处于低温状态时先将第二燃料供给到内燃机，在此后的上述排气净化用催化剂向活化温度升温之前进行从第二燃料向第一燃料的切换。

根据该发明，在排气净化用催化剂活化之前进行从第二燃料向第一燃料的切换。因此，在排气净化用催化剂的最大吸附量变少了后，也不会消耗第二燃料。其结果，能够获得使用第二燃料减少排气排放的效果，并且能够将第二燃料的消耗量抑制得较少。

本发明的控制单元，也可在作为排气净化用催化剂能够吸附的氮氧化物量的最大值的最大吸附量处于不到下限值的状态时，控制上述供给装置、以进行从第二燃料向第一燃料的切换。这里所说的“下限值”相当于未由排气净化用催化剂吸附而从该排气净化用催化剂流出的氮氧化物量与容许范围的上限值相等时的最大吸附量。若通过这样的方法进行从第二燃料向第一燃料的切换，则当排气净化用催化剂的最大吸附量处于不到下限值的状态时将不能够使用第二燃料。

本发明的控制单元也可在排气净化用催化剂的温度达到了比活化温度低的吸附极限温度时，判定为排气净化用催化剂的最大吸附量下降到了不到下限值的值。即，控制单元也可在排气净化用催化剂的温度超过了比活化温度低的吸附极限温度时控制上述供给装置、以进行从第二燃料向第一燃料的切换。

排气净化用催化剂的最大吸附量与该排气净化用催化剂的温度相关。即，排气净化用催化剂的最大吸附量在该排气净化用催化剂的温度高时比温度低时减少。因此，将排气净化用催化剂的最大吸附量与上述下限值相等时的排气净化用催化剂的温度设定为“吸附极限温度”，从而能够在排气净化用催化剂的最大吸附量不到下限值时进行从第二燃料向第一燃料的切换。